Mecanismos de Patogenicidade das Bactérias

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Bactéria�
Bactérias
➢ Tem um mecanismo próprio de
funcionamento;
➢ São unicelulares;
➢ São procariontes;
➢ Não possuem núcleo organizado,
por isso usam os das células para
se multiplicar;
➢ Se alimentam de açúcar;
➢ Formação proteica.
Como ocorre a invasão da bactéria na
célula?
➢ Ela transmite, se insere quando há
uma ineficiência do sistema
imunológico do animal em
combater aquela infecção, ela
começa a sua colonização por
meio da multiplicação chamada de
invasão bacteriana e com isso vai
haver um dano tecidual porque
essas bactérias vão começar a
destruir o tecido, competindo o seu
alimento, nutrientes que ambos
precisam para sua manutenção e
sobrevivência desencadeando
sinais e sintomas de uma infecção.
➢ A doença se trata de quando as
defesas são ultrapassadas ou
bactérias atingem tecidos
normalmente não infectados.
1 bactéria não invade, mas a partir de 2 a
depender da patogenicidade/infecção vai
haver uma invasão que é dada pela
multiplicação
Tipos de microrganismos
★ Poucos microrganismos são
sempre patogênicos;
★ Alguns microrganismos são
potencialmente patogênicos, mas
sempre vai haver um não
patogênico junto que compete por
alimento e não deixa que o
patogênico se multiplique;
★ A maioria dos microrganismos do
nosso corpo fisiologicamente
falando não são patogênicos,
sendo assim benéficos.
Conceito iceberg das doenças infecciosas
Se baseia em: o problema, nesse caso doença, é
normalmente correspondente a 30% do que se acha
que é. Existem as doenças que se manifestam de
forma clínica que contém o surgimento de diversos
sinais; existem as doenças menos severas, mas que
ainda assim causam algumas alterações perceptíveis
que levam à uma avaliação mais criteriosa no animal;
e então as infecções assintomáticas, onde o animal
passa o período praticamente todo sem demonstrar
nenhum tipo de sinal, seguindo normalmente, ativo,
sem nenhum tipo de mudança no comportamento até
que ele se prostra repentinamente.
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Infectados: se refere a quantidade de
colonizações que se estabeleceu naquele
indivíduo;
Existem microrganismos que vivem em
harmonia como bactérias e fungos
naturais dentro do sistema do indivíduo de
forma pacífica, benéfica e necessária. A
presença desses microrganismos só
ocorre onde são tolerados para que dessa
forma eles habitem de forma harmônica.
Bactérias Patogênicas:
Primárias: não fazem parte da microbiota,
causa doença no organismo, mesmo que
o indivíduo esteja saudável;
Oportunistas: existente na flora bacteriana
normal de um indivíduo e que se torna
patogênica devido a uma diminuição das
defesas orgânicas ou também quando
coloniza indivíduos imunocomprometidos
ou em idades extremas.
Primeiros eventos que ocorrem
Confronto - agente agressor encontra com
o hospedeiro onde passa por todas as
barreiras de defesa do corpo até
conseguir entrar;
Entrada - o agente agressor penetra no
hospedeiro;
Disseminação - acontece a partir do ponto
de entrada;
Multiplicação - dentro do corpo ele passa
a se multiplicar;
Lesão - gerada após a multiplicação
sendo um dano tecidual, esse dano pode
ser mais ou menos severo dependendo
do agente ou da resposta do hospedeiro;
Resultado - por fim o resultado vai ser
gerado a partir da vitória do agressor
sobre o hospedeiro, do hospedeiro sobre
o agressor ou a coexistência de ambos.
Cada evento requer quebra nas defesas
do hospedeiro, essa é a segunda fase
que propicia que o microrganismo/agente
agressor consiga invadir.
A segunda fase corresponde à exposição
a patógenos que vão se aderir à mucosa,
passando da mesma e invadindo devagar
através do epitélio começando a
colonizar, crescer e produzir os fatores de
virulência (seu grau é relacionado aos
danos no animal).
Toxicidade: os efeitos da toxina são locais
ou sistêmicos;
Invasividade: posterior crescimento no
sítio original e em sítios distantes.
Sucesso para o agente agressor no
processo infeccioso
Adquirir genes de virulência para ser
capaz de multiplicar;
Sentir o ambiente para assim saber se
está no local certo ou se é preciso ir pra
outros lugares do organismo;
Ligar e desligar os genes de virulência;
Deslocar-se para o local da infecção;
Fixar-se no local da infecção;
Conseguir nutrientes (principalmente o
Ferro);
Sobreviver ao stress no local da infecção;
Evitar sistema imune;
Suportar as defesas do organismo e
revidar a isso;
Provoca lesões no tecido hospedeiro de
forma local ou sistêmica;
Interfere com sistema de sinalização e
citoesqueleto das células do hospedeiro,
como se estivesse interferindo no envio
de sinais para indicar que a lesão está
presente;
Dispersão para células e órgãos.
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Fatores de virulência codificados por genes localizados em elementos genéticos
Codificados por plasmídio
Gênero/espécie Fatores de virulência e doença
Escherichia coli Enterotoxinas termoestáveis e termolábeis
que causam diarréia.
Escherichia coli Hemolisina (citotoxina) de doença invasiva
e infecções do trato urinário.
Escherichia coli e espécies de Shigella Fatores de aderência e produtos gênicos
envolvidos em invasão de mucosas.
Bacillus anthracis Cápsula essencial para virulência (em um
plasmídeo);
Fator de edema, fator letal, antígeno
protetor, todos essenciais para virulência
(em outro plasmídeo).
Codificados por fago
Gênero/espécie Fatores de virulência e doença
Clostridium botulinum Toxina botulínica que causa paralisia.
Corynebacterium diphtheriae Toxina diftérica que inibe a síntese de
proteínas humanas.
Vibrio cholerae Toxina do cólera, que pode causar diarréia
aquosa grave.
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Alguns exemplos de ilhas de patogenicidade (PAI) em alguns patógenos
Gênero/espécie Nome da PAI Características de virulência
Escherichia coli PAI 536 Alfa hemolisina, fímbrias,
aderências em infecções do
trato urinário.
Escherichia coli PAI 196 Alfa hemolisina, pilus P, em
infecções do trato urinário.
Escherichia coli (EHEC) 01#7 Toxina de macrófagos em E.
coli êntero-hemorrágica
(EHEC).
Salmonella typhimurium SPI-1 Invasão e destruição das
células hospedeiras,
diarréia
Yersinia pestis HPI/pgm Genes que aumentam a
captação de ferro.
Vibrio cholerae EI Tor 01 VPI-1 Neuraminidase, utilização
de aminoaçúcares.
Staphylococcus aureus SCC mec Resistência a meticlina e
outros antibióticos.
Staphylococcus aureus SaPI1 Toxina 1 da síndrome do
choque tóxico, enterotoxina.
Enterococcus faecalis NPm Citosina, formação de
biofilme.
A absorção de elementos genéticos
móveis (fagos, plasmídeos de virulência,
ilhas de patogenicidade), e perda de
porções de DNA-cromossômico em
linhagens distintas de E. coli, possibilitou
o surgimento de clones de diferentes
patotipos de E. coli associados a sintomas
de doenças específicas. Diz respeito a
como o microrganismo vai invadir o
hospedeiro.
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Nomenclaturas
Contato hospedeiro x microrganismo
Exógenos: diz respeito ao ambiente, o
que é inerente ao ambiente;
Endógenos: diz respeito ao corpo, seja
seu interior ou superfície.
Microbiota normal: se trata da que
consegue se defender de doenças,
infecções;
Quando a microbiota não está na sua
integridade pode causar doenças, ter o
sistema imune atacado, pode haver a
entrada de invasores, além de ter a
nutrição e metabolismo dos hospedeiros
afetados. Quando está normal impede a
entrada de invasores, defende de
doenças, estimula o sistema imune.
Patogenicidade: se trata de uma variável
mediada por vários fatores, como por
exemplo o tanto que essa bactéria
conseguiu colonizar/multiplicar e qual foi o
grau de lesão causado por ela.
Virulência: mede o grau ou intensidade da
patogenicidade. Depende da:
● Linhagem do microrganismo,
alguns microrganismos são
patogênicos e outros menos por si,
tem uma capacidade de confundir
melhor o sistema do hospedeiro e
não ser identificado e fagocitado;
● Condição em que o patógeno e o
hospedeiro foram colocados em
contato;
● Linhagem do hospedeiro, se o
mesmo tem predisposição para
algumadoença, essa
predisposição pode ser tanto
genética quanto anatômica do
animal.
Postulados de Koch
1. O patogênico suspeito deve estar
presente em todos os casos da
doença e ausente em animais
sadios;
2. O organismo suspeito deve ser
cultivado em cultura pura;
3. Células de uma cultura pura do
organismo suspeito devem
provocar a doença em um animal
sadio;
4. O organismo deve ser isolado e
caracterizado como o mesmo
encontrado originalmente.
Evidências para um patógeno potencial
com clínica significância:
Quando há a identificação de que aquele
patógeno causou a virulência, o
adoecimento do animal, o patógeno será
isolado da seguinte forma:
➔ Isolado em abundância;
➔ Isolado em cultura pura;
➔ Isolado em mais de uma ocasião;
➔ Isolado dos tecidos profundos;
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➔ Verificado se há a presença de
inflamação local;
➔ Verificado se há a presença de
resposta imune ao patógeno;
➔ De que forma se encaixa com o
quadro clínico.
Etapas para ocorrer a doença infecciosa
A doença infecciosa traça um caminho de
forma mais específica, se tratando das
barreiras da pele, ela consegue
transpassar as mesmas.
● Infectar superfícies de mucosas e
pele
Barreiras: secreções, muco, enzimas
hidrolíticas, acidez no estômago, pH ácido
da vagina, lisozima, microbiota normal.
Aderência da bactéria é fundamental
Adesinas: são complexos protéicos que
reconhecem e se ligam a receptores
também protéicos na superfície da célula
do hospedeiro, como por ex: fimbrias,
fibrillas, glicocálice, cápsula.
Receptores específicos que vão se ligar a
células do corpo e começar a utilizar
essas células para fins próprios.
Glicoproteínas e glicolipídeos (ex:
fibronectina).
Penetração no Organismo Hospedeiro
Através das células epiteliais de
superfícies (mucosas e pele)
Na pele saudável, a mucosa é íntegra,
tem uma capacidade muito boa de
identificar os microrganismos e invadi-los,
mas a bactéria tem uma capacidade de
modificar seu receptor para modificar a
forma com que ele vai se ligar fazendo
com que ele consiga entrar.
Inoculados diretamente (vetores) ou
injúrias (via parenteral)
Entrada mais facilitada, pode ocorrer pela
corrente sanguínea.
Invasinas:
● Proteínas de superfície que são
liberadas como fator que ajuda na
invasão da pele;
● Ajudam na modificação do
receptor para ela se ligar daquela
forma e conseguir ser absorvida
para dentro da pele;
● Provocam alterações no
citoesqueleto de células
não-fagocíticas (células que não
tem a capacidade de capturar e
remover aquelas células) que
emitem uma projeção da
membrana plasmática semelhante
a um pseudópodo, fagocitando a
bactéria.
Multiplicação nos Tecidos do Hospedeiro
Normalmente a quantidade de células do
agente que penetra é pequena, o
aumento da sua população vai acontecer
dentro da célula. O período de invasão e
multiplicação é chamado de período de
incubação.
Sobrevivência: vai obter os nutrientes do
tecido que ela hospedou, logo depois vai
começar a produzir enzimas e liberar que
vão fazer com que esses nutrientes sejam
absorvidos por ela e ao mesmo tempo
que ocorre a absorção dos nutrientes, ela
também vai liberar fatores que causam
lesão local. Ex: hialuronidases, DNAase,
estreptoquinase, colagenases, elastases,
etc..
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Fatores limitantes do crescimento nos
tecidos
O que vai influenciar no crescimento ou
atrofia do desenvolvimento das bactérias:
A disponibilidade de O2, porque qualquer
organismo/célula/tecido precisa de O2;
Ferro já que a bactéria precisa do mesmo
para se ligar e para ser transportada.
Formas do ferro aparecer no corpo:
Transferrina, Ferritina, Lactoferrina e
Hemina;
A bactéria produz Sideróforos,
Enteroquelina e Quelantes de Ferro se
(Fatores de virulência que são formados a
partir da ligação com o ferro e que fazem
que a bactéria seja carreada para outro
lugar);
Às vezes existe especificidade por tecidos
(Proteus mirabilis e vias urinárias (Uréia);
Brucella e útero gravídico - Eritritol).
Interferência com Mecanismos de Defesa
do hospedeiro
Forma mais específica de evitar a
invasão.
Alterar ou escapar a resposta imune do
hospedeiro
Resposta Inespecífica: fagocitose,
inflamação, febre;
Resposta Imune: controlar a doença
vigente e aumentar resistência a
recorrência da doença.
Escapando a Fagocitose
➔ Inibir recrutamento do fagócito e
suas funções, ou seja, impedir que
o fagócito o reconheça e remova
(cascata do complemento e
opsoninas);
➔ Destruição microbiana de fagócitos
(ex. Leucocidinas);
➔ Escapando a ingestão pelo
fagócito (ex. Cápsula);
➔ Algumas sobrevivem no interior do
fagócito (impedem a liberação dos
lisossomos).
Danos (Lesões) aos Tecidos do
Hospedeiro
● Tipo e Intensidade da Lesão;
● Depende dos tecidos e órgãos
afetados;
● Agente invasor e resposta
exagerada do hospedeiro;
● Normalmente causadas pela ação
de TOXINAS.
As toxinas são substâncias que alteram o
metabolismo normal das células
hospedeiras causando efeitos deletérios
sobre o hospedeiro
Exotoxina (Proteínas)
Exemplos:
● Inibir síntese protéica (Toxina
Diftérica); Perda de fluido ao nível
intestinal (Enterotoxinas);
● Ação sobre SN (Neurotoxinas);
● Lise de células (Citotoxinas =
citolisinas, hemolisinas).
● Toxinas A (Active) - B (Binding)
(Ex. Tetânica, Botulínica, B.
anthracis, Diftérica)
Endotoxina (Lipopolissacarídeo)
Exemplos:
● Integrantes na parede de Gram
negativa (LPS);
● Em baixas concentrações: reações
de alarme;
● Em altas concentrações: choque e
morte.
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